Als Sensomotorik (auch Sensumotorik) bezeichnet man das Zusammenspiel von Sinnen wie Hören, Sehen, Riechen und Fühlen und dem Bewegungsapparat, der sich aus Muskeln und dem Skelett zusammensetzt. Die Wahrnehmung von Reizen durch Sinnesorgane und das körperliche Bewegungsverhalten stehen in direktem Zusammenhang und beeinflussen einander ständig. So steuern etwa Auge, Ohr, Berührung und das Tastempfinden die Bewegungen von Kopf, Füßen, Armen und Gliedmaßen im Allgemeinen. Das Erlernen und der Wiederaufbau von gestörten sensomotorischen Funktionen ist Gegenstand der Ergotherapie und der Physiotherapie. Das Konzept der Sensomotorik dient so der Verbesserung und Schulung von Bewegungsabläufen sowie der Prävention und Therapie von Verletzungen (Störungen) des Bewegungsapparates und der Sinneswahrnehmung.
Die Entwicklung der frühen sensomotorischen Leistungen im Kindesalter wurde von Jean Piaget, einem Schweizer Biologen und Pionier in der kognitiven Entwicklungspsychologie, intensiv erforscht. Für das Erreichen von hochqualifizierten Bewegungen (Zirkus, Leistungssport etc.) ist es günstig, das jeweils optimale Lernalter (Window of Opportunity) zu nutzen.